成果与项目的背景及主要用途：本技术、设备与配套的产品应用于污水处理领域。其成果主要包括：新型膜组件反应器、新型处理工艺和具有安全环保优势的免维护系统。其中新型膜组件反应器是以聚偏氟乙烯（PVDF）为材料，以耐腐蚀材料为骨架，具有独立知识产权；新型处理工艺和具有安全环保优势的免维护系统能够具有：出水清澈透明、容积负荷高、占地面积小、抗冲击负荷能力大、剩余污泥产量低、系统运行管理简单、运行成本低、易于集成并实现自动化等特点。本产品具有联合组装曝气功能，应用该它可以很好的将区域污水、洗浴废水、生物难降解废水和医药制药废水等进行处理。处理后的出水水质完全满足国家城市杂用水的水质标准。是目前国内外公认的、在区域（小区、开发区等）中水回用领域中最先进的处理技术之一。 技术原理与工艺流程简介：近年来，随着膜生产技术的提高和生产成本的降低，膜技术在污水处理领域中的应用特别是与生物反应器相组合的膜生物反应器（MBR：Membrane Bio-Reactor）作为一种新型高效污水处理技术在国际上受到了广泛关注。以超滤或微滤膜与传统的活性污泥生化处理技术相结合而成的膜生物反应器，以膜分离过程取代重力沉降过程，不论污泥颗粒的沉降性能如何，均可完成固液分离过程，并且可以避免因生物体流失而造成的系统运行失败。此外，采用膜分离与活性污泥法相结合的膜生物反应器处理含碳有机物，能使有机物深度氧化，并且能完全保留生物体，使污泥保留的时间相当长，从而完全保留体系中缓慢生长的硝化细菌，可同时通过硝化与反硝化作用成功除氮，在低温时亦能维持高处理能力。MBR 反应器能够维持高处理能力而使处理厂规模缩小，还可通过维持低 F／M 比例减少剩余污泥产量。对于各类污水，使用本产品进行处理是一种特别有效的方法，它可以将生物降解的物质分离出去，而将微生物留在生物处理池中。这样可以使生物池内微生物的含量处于最佳浓度，反应速度最快。和其他污水处理方法相比，使用膜生物反应器进行再生水处理不仅可以节约大量水资源，还可以减少设备占地，节约能源，减少设备和运行和管理费用，避免二次污染，有着很好的环境效益、社会效益和经济效益。 技术水平及专利与获奖情况： 已经获得的相关专利： 1．带有电位测控的工业废水处理系统（发明专利） 2．膜反应器（实用新型） 已经申请的相关专利： 1．超声波膜反应器（2004200289565.4） 2．工业废水气动搅拌机（200420056558.3） 已经获得的奖项：高校节水技术（天津市科技进步二等奖） 应用前景分析及效益预测：通过本产品的应用，可以带来巨大的环境效益、生态效益、经济效益及社会效益，通过中水回用项目，使天津大学成为国内第一所具有一流的教育环境、一流的节水技术（包括节水器具）全面综合开发的研发基地，为实现天津市创建环境保护模范城市的奋斗目标，为天津市的发展以及全国各高校的建设提供了一定的借鉴作用。该项目经济效益显著，其年投资与效益分析约为 1:0.4 左右，即可以得到约 40%的回报。 应用领域：环境保护、污水回用。

一种超声波生物处理运行的执行终端超声波频率检测方法，它是在超声波电源的输出变压器副边，增设绕制电压检测线圈，用以检测电压频率；对谐振电感器增设副边，在该副边绕制电流检测线圈，用以检测电流频率。电压检测线圈的同名端和异名端分别作为电压信号接线端子和电压信号始端接线端子，接入检测信号处理电路。电流检测线圈的同名端和异名端分别作为电流信号接线端子和电流信号始端接线端子，接入检测信号处理电路。经检测信号处理电路产生电流波形上升沿过零脉冲信号，再经处理产生电流周期信号输出，由数字信号处理芯片DSP的数字信号处理功能，计算出超声波频率数据输出，并进行控制处理。

墨水，印花设备，喷头是高速数码印花的三大元素。墨水作为耗材用量巨大，影响着设备、喷头的使用寿命以及印花布质量的优劣，是破局的关键所在。国内目前没有成熟的墨水技术来实现进口产品的替代，制约了高速数码印花技术的发展。 成果亮点 经过膜法处理的墨水用于印花设备，提高设备运行状态稳定和印花布印花质量。相较与传统印花，该项目的染辅料利用率高十倍以上，印花废水大大减少。高品质墨水为印花过程带来了质量与速度的完美融合。

济宁市鲁环表面处理工业有限公司，成立于2016-07-25，注册资本为2000万，法定代表人为贺广连，经营状态为在业，工商注册号为370829200041154，注册地址为山东省济宁市嘉祥县纸坊镇焦满路北、新民路西，经营范围包括金属制品、一类医疗器械、工程机械配件、矿山机械配件、汽车配件、五金工具的制造及表面处理加工；环境保护技术开发、推广应用；表面处理工程技术开发、推广应用。

青岛思普润水处理股份有限公司（以下简称思普润）成立于2006年，是以移动床生物膜技术（MBBR）为核心，提供水污染全过程治理服务的国家级高新技术企业，注册资本超过1.17亿元。自2016年起，上海复星、山西太钢、陕西航空、青松资本等优质资本入股，成为思普润重要股东，开启“技术+资本”双引擎发展模式，助力企业快速发展。 思普润以移动床生物膜技术（MBBR）为核心，形成了包括生物膜速净床（BioFIMag®）、厌氧氨氧化（Nauto®）、超效分离、高级氧化（HYRASAOR）、一体化设备（SPRINTAGE）在内的多个工艺包，研发运营智慧水务云平台及人工智能系统，主要服务于市政、工业、镇村等污废水处理，逐步延伸到市政给水预处理、河道及黑臭水体治理等领域。为客户提供定制服务，解决客户面临的污水处理设施新建、原位提标&扩容、截污应急处理、微污染水脱氮、河道断面考核不达标、一体化设备难离人等难题，形成了具有思普润特色的解决方案。 截至2021年4月30日，思普润已实施水污染治理设施新建及升级改造业绩水量近1500万吨/天，另实施近600套思普润一体化设备服务于点源污染治理，业绩遍布国内30个省级行政单位，在MBBR细分领域市场占有率遥遥领先。2019年，思普润MBBR相关技术，被住建部科技与产业化发展中心的院士专家组鉴定为“国际领先”。 思普润是“国家知识产权优势企业”、“工信部环保装备制造业规范条件企业”、“山东省专精特新企业”、“山东省瞪羚企业”，并获批建有“青岛市企业技术中心”、“青岛市技术创新中心”、“青岛市工程技术中心”、“青岛市自养脱氮专家工作站”等研发平台，多次获得住建部“华夏建设科学技术奖”及省市技术奖，参编了《水处理用高密度聚乙烯悬浮载体填料》行业标准。截至2021年4月30日，思普润已获得授权专利74项，其中发明专利20项，实用新型53项，外观设计1项，另有软件著作权8项，并多次承担国家“863”课题，国家十二五、十三五水专项课题，引领MBBR及相关集成技术发展。思普润MBBR及相关技术，入库国家及省市环保技术/产品推荐目录，并通过了行业院士、知名专家的鉴定，得到了包括MBBR工艺发明人挪威科技大学哈尔瓦·欧德格教授等顶级专家的认可。  

项目成果/简介:煤层采动过程中围岩变形破坏发育规律及特征技术参数对巷道支护、保护煤柱合理留设及水害防治等具有重要意义。本方法基于光纤电法综合测试技术与钻孔结合进行煤层开采围岩破坏特征观测。通过在井下巷道或地面施工并形成不同方位单孔、多孔等观测系统，并在孔中布置分布式传感光缆和电阻率传感单元等形成一套综合测试监测系统，利用相关测试仪器采集与传输应变场、温度场及直流电场等数据，通过分析实时得到的工作面顶、底板监测区域中岩体的应变场、温度场及地电场综合地球物理场参数变化情况，评价探测目标区域采动过程中岩体变形、破坏规律及其破坏高（深）度值。同传统的钻探方法及单一地球物理场勘探相比，综合测试可查明探测剖面内岩层的结构形态，通过多次对比时空演化规律，可获取岩层在采动过程中变形破坏发育规律及特征。

针对秸秆直接还田难、综合利用率低、焚烧污染严重，土壤碳库匮缺、耕地质量提升乏力等“老、大、难”问题，沈阳农业大学率先提出了“秸秆炭化还田”新理论，确立了“以生物炭为核心，以炭化技术为基础，以生物炭基肥料和生物炭基土壤改良剂为主要发展方向，兼顾能源化利用”的技术路线。2005年以来，围绕“生物炭暨秸秆炭化综合利用技术研究与应用”，项目组先后突破了生物炭规模化制备与农业应用关键技术，构建了全产业链技术体系，推动了成果高效转化，为秸秆间接还田开辟了一条新途径。    1. 研发出“半封闭式亚高温缺氧干馏炭化工艺”和“组合式多联产生物质快速炭化设备”，突破了秸秆“低成本、大批量制炭”的产业技术瓶颈。该工艺设备对原料适应能力强、生物炭生产效率高、能耗低，有效解决了农作物秸秆密度低、含水量高、预处理能耗大、炭化效率低等问题。所制备的生物炭含碳量高、孔隙丰富，可广泛用于土壤碳封存、农田温室气体减排、化肥减量增效、耕地质量提升等领域。    2. 开发出生物炭基肥料等系列生物炭基农业投入品，集化肥减量、土壤改良、节本增效等功能于一身，寓土壤改良与土壤利用之中，突破了生物炭规模化田间应用技术瓶颈。综合运用作物学、土壤学、植物营养学、微生物学、生物信息学等方法，系统揭示了生物炭固碳、改土、保肥、持效、促生作用规律与机制。在此基础上，遵循养分归还学说和农田生态系统物质循环规律，发明了以生物炭为载体生产专用肥料、土壤改良剂、水稻育苗基质的技术与方法，开发出以生物炭基肥料为代表的系列生物炭基农业投入品，能够在不增加农民生产成本的情况下实现秸秆间接还田，解决了生物炭直接还田成本高、推广难、市场化程度低等问题，打通了生物炭规模化田间应用“最后一公里”，改变了化学类缓控释肥料只减肥、改土作用不明显、只在当季起作用的局面。    3. 开展了大规模试验示范，构建了“分散制炭、集炭异地深加工”产业模式，实现了成果转化。针对集中处置利用与秸秆等农林废弃物分布广、收储运困难之间的矛盾，构建了“分散制炭、集炭异地深加工”产业模式，将产业链中的运输成本降低约 70%；制定了《生物炭基肥料》农业行业标准并首次发布，突破了制约生物炭技术产业化和行业健康发展的“瓶颈”问题。    截至 2016 年底，项目技术累计推广 1090.2 万余亩，辐射全国 20 余个省（市、自治区）。其中，2014-2016 年，项目技术推广应用 575 万亩，新增销售额 19665.6万元，新增利润 2359.9 万元，节支增收 42890.9 万元。合计新增经济效益 45250.8万元。

我国是世界最大的铝生产国和消费国，铝产量占世界总产量的40%多，而且仍处于高速增 长中。但我国铝土矿储量仅占世界2.3%，按现有铝工业发展速度静态计算，我国铝土矿资源 将只能用10年。煤炭是我国最主要的能源资源，不仅是重要的燃料，还是重要的化工原料。煤 炭开采的副产物煤矸石，其排放量约占煤炭开采量的10%-25%，目前我国煤矸石堆积量约40亿 吨；煤燃烧利用的必然产物粉煤灰，占原煤质量的15%-40%。目前我国粉煤灰堆贮量已超过30 亿吨，而且每年以超过3亿吨的量继续产生。煤气化、液化等产生的煤化工灰渣在我国年排放 约4000万吨，未来40年我国将产生煤化工灰渣100-250亿吨。由于地质构造原因，我国的煤系固 废中氧化铝含量较高，具有回收利用铝资源的巨大潜力。 本项目采用界面活化方法诱导产生铝硅酸盐结构缺陷，在少量助剂协同作用下激发配位体 大量重组而最终提高煤系固废的反应活性，并以工业大量副产稀盐酸或硫酸为浸取剂，获取多 种高附加值化工产品；对于提铝残渣，课题组有成熟技术生产保温建筑材料,导热系数小于0.1 W/m.K，防火等级达到A级，成本低于泡沫混凝土；另外还可用于生产其它高性能建材产品。 伴随我国劳动力成本持续上升与环境保护日趋严峻，加大环境保护力度、缓解资源供给 瓶颈、推动循环经济形成较大规模、促进资源循环利用产业转型升级是废物资源化科技创新的 准则。本项目的开发成功可有效地解决煤化工灰渣的规模化处置和资源化难题，提供新型铝资 源，并将形成能源、资源、化工、冶金、环保新型循环产业链，带动我国新型煤化工技术进步 和相关产业升级。

所分析研究的尾矿坝坝址区为一峡谷段，两岸山顶高程可达500m左右，土坝于1978年施工后并投入使用。坝底高程为425m，坝顶高程为455m，坝高30m，坝顶宽5m，坝顶长90m。分设三个马道，设计边坡比自上至下分别为1:2.0、1:2.5、1:3.0，下游坡的变坡处设马道宽2m，下游坡脚设排水棱体，排水棱体高7.5m，坝址堆石棱体坡比为1:1.5。相应设计总库容77万m3，有效库容62万m3，服务年限20年。坝体材料由人工填土、残积土组成。尾砂坝运行以来，随着尾砂的堆积和水位上升，整个坝体逐渐处于饱和状态，坝面多处有水渗出。1998年2月13日，当时水位距坝顶约2m，右坝坡约447m高程处渗漏产生流土而失稳破坏。 该研究项目分析了土坝塌溃的原因和影响土坝稳定性的机理；对重建后坝体的安全稳定性进行了分析计算，并针对相应影响因素提出了综合治理对策；对类似工程土坝的设计施工及运行管理提出了相应的注意事项和预防措施。有相应的分析软件。

基于膜分离技术的食品加工废水处理及综合利用技术，是通过将食品加工废水或食品原料 生产过程废水进行分类回收处理，将废水中有用的成分进行回收利用，而将水进行净化使其达 标排放或循环利用，从而达到资源综合利用并彻底解决上述工业中的环境保护成本问题，并通 过有用成分的回用来取得相应的经济效益。 主要针对强酸、强碱、高蛋白、功能糖类等有高COD和BOD并有回收利用价值的食品加 工废水的处理。如大豆蛋白加工废水、甲壳素加工废水、味精生产废水、淀粉糖离交废水，等 等。